[发明专利]USB设备的无驱动操作的系统和方法

说明书

背景

技术领域

本发明的技术领域总体上涉及对设备操作进行控制的系统和方法，并且更具体地，涉及在附接的外围设备上对无驱动操作的执行进行控制的系统和方法。

背景技术

一般地，计算机系统上的传统设备安装涉及对执行在计算机系统上的操作系统“OS”的配置，以接受和管理外围设备。外围设备（也称为“设备”）包含任何不属于计算机系统的原始配置的、附接到计算机系统的、基于硬件的设备。在传统的OS中，OS被配置为自动检测这些设备并基于设备类型和任何可用设备描述，加载适当的设备驱动。自动检测并加载设备驱动能够帮助用户集成并操作标准设备（例如：鼠标、键盘、外部硬盘驱动器、打印机等等）。然而，已经知道传统设备驱动操作具有一些重大缺点，包含非预期的操作、OS不稳定、甚至驱动错误导致的OS故障。

对设备驱动的通信和操作进行标准化已经尝试解决了这些问题中的一些问题。对于通过USB连接而连接的外围设备，可以应用人机界面设备“HID”架构。任何设备都可以是USB HID类设备，只要它被配置为满足USB HID类逻辑规范。HID规范定义了可采用的标准配置和通信信道。作为标准通信协议的一部分，为了在其他通信信道中与USB设备进行通信，HID规范定义了控制端点和中断端点。在HID架构中可以将设备的某些类型组织为特定类。例如，可以将不间断电源“UPS”分组到电力设备类，并且通过USB连接进行配置的兼容的UPS也可以称为HID电力设备。

当任何USB兼容的设备通过USB连接来连接到主计算机系统时，该设备就与主计算机系统建立通信。运行在主计算机系统上的OS基于设备提供的描述信息识别设备，该描述信息可以包含特定类的标识且可以包含特定类型。基于OS检索到的标识信息，OS识别适当的驱动并加载该驱动以管理设备。在一些例子中，OS没有特定于该设备的驱动，因此终端用户必须首先安装供货商供应的设备驱动以管理该设备。一般地，给传统的OS配发一大批外围设备供货商/制造商供应的定制的驱动。

此外，可以通过特定的外围设备附带的软件对定制的设备驱动进行安装。在一些场景中，OS可以通过例如互联网的网络连接定位适当的驱动。OS安装已识别的驱动并可以将驱动加载以管理设备。在其他场景中，设备驱动提供在随外围设备提供的安装介质上。

USB连接的设备通过USB规范定义的多种类型的子通信信道进行通信。对于USB和USB HID兼容的设备，可以使用设备或主OS发起的用于双向通信的控制端点（获取/设置特征）和用于异步通信的中断端点进行通信。传统地，OS只支持一个软件应用（例如，已安装并加载的驱动）使用中断端点同外围设备通信。传统地，如果另一个应用或工具请求终端控制或通信，或者如果请求支持附加特征，则OS必须安装并加载新驱动以代替现有的驱动。

发明内容

根据一些方面，不希望为了转移中断控制、改变外围设备配置、或扩展外围设备功能而请求安装新驱动。一般地，需要新驱动发生在供货商更新软件、修订设备操作、支持定制的特征和操作、和/或重新设计特定于特殊设备的设备驱动的情况下。一般地，大多数终端用户不熟悉驱动的安装且对于对其有一定了解的用户而言，安装新设备驱动的前景可能是令人望而生畏的、耗费时间的、和充满错误的。此外，安装新驱动可能导致无论是由于在特定的操作系统上安装的驱动的错误、非期望的交互、或非预料的功能引起的系统不稳定和非预计的操作。更复杂的驱动问题、驱动开发可能需要OS制造商进行验证从而保证驱动的有效性。

在一些实施方案中，通过执行“无驱动的”设备控制消除与设备驱动安装相关的困难。无驱动的设备控制可以用在OS能够与外围设备进行通信和对其进行管理而不必安装设备驱动的场景。例如，WINDOWS操作系统包含不必安装可以使用的标准USB HID驱动。因为不必安装新驱动来通过转换（reversion）到OS的固有控制来建立控制权，所以这种操作称为无驱动的。在一些例子中，用户模式应用可以通过这些无驱动的通信信道与外围设备进行通信，这些无驱动的通信信道是由正被采用来操作该设备的、与任何供货商供应的驱动无关的OS固有驱动提供的。